航空航天材料化學(xué)概覽

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 化學(xué)元素的發(fā)展 1
1.2 化學(xué)元素周期表 2
1.3 化學(xué)在社會發(fā)展中的作用 4
參考文獻(xiàn) 5
第2章 堿金屬 6
2.1 堿金屬元素的性質(zhì) 6
2.2 堿金屬的單質(zhì) 7
2.2.1 物理性質(zhì) 7
2.2.2 化學(xué)性質(zhì) 7
2.3 堿金屬的化合物 9
2.3.1 氧化物 9
2.3.2 氫氧化物 10
2.3.3 鹽類 12
2.4 堿金屬在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 12
2.4.1 單質(zhì)與合金 12
2.4.2 化合物 14
2.4.3 電池 15
2.4.4 原子鐘 17
參考文獻(xiàn) 18
第3章 堿土金屬 20
3.1 引言 20
3.2 堿土金屬單質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì) 21
3.2.1 基本物理性質(zhì) 21
3.2.2 物理性質(zhì)的遞變性 21
3.2.3 物理性質(zhì)的特性 22
3.2.4 基本化學(xué)性質(zhì) 25
3.2.5 化學(xué)性質(zhì)的遞變性 25
3.2.6 化學(xué)性質(zhì)的特性 26
3.3 堿土金屬化合物的物理與化學(xué)性質(zhì) 27
3.3.1 氧化物 27
3.3.2 過氧化物 28
3.3.3 氫氧化物 28
3.3.4 氫化物 28
3.3.5 氮化物 28
3.3.6 鹵化物 29
3.3.7 堿土金屬的鹽 29
3.4 堿土金屬在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 31
3.4.1 鈹及其合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 31
3.4.2 鎂及其合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 34
3.4.3 鈣元素在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 38
3.4.4 鍶元素在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 39
3.4.5 堿土金屬元素的多元合金 40
參考文獻(xiàn) 40
第4章 硼族元素 42
4.1 引言 42
4.2 硼及其化合物 43
4.2.1 單質(zhì)硼 44
4.2.2 硼的化合物 46
4.2.3 硼及其化合物的應(yīng)用 52
4.3 鋁及其化合物 55
4.3.1 鋁單質(zhì) 55
4.3.2 鋁的化合物 56
4.3.3 鋁合金的應(yīng)用 58
4.4 鎵、銦、鉈 60
參考文獻(xiàn) 62
第5章 碳族元素 64
5.1 引言 64
5.2 單質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì) 64
5.2.1 碳單質(zhì) 64
5.2.2 硅單質(zhì) 68
5.2.3 鍺分族單質(zhì) 69
5.3 化合物的物理與化學(xué)性質(zhì) 71
5.3.1 碳化合物 71
5.3.2 硅化合物 75
5.3.3 鍺分族化合物 76
5.4 碳族元素與化合物在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 79
5.4.1 碳及其化合物的應(yīng)用 79
5.4.2 硅及其化合物的應(yīng)用 80
5.4.3 鍺及其化合物的應(yīng)用 81
參考文獻(xiàn) 82
第6章 氮族元素 83
6.1 氮 83
6.2 氨和銨鹽 85
6.2.1 氨 85
6.2.2 銨鹽 86
6.3 氮的含氧化合物 86
6.3.1 氮的氧化物 86
6.3.2 氮的含氧酸及其鹽 88
6.4 磷與砷、銻、鉍 91
6.4.1 磷在自然界中的分布與單質(zhì)磷 91
6.4.2 磷的含氧化合物 92
6.4.3 砷、銻、鉍的單質(zhì)及重要化合物 94
6.5 氮族元素在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 97
6.5.1 概述 97
6.5.2 硝基氧化劑 98
6.5.3 肼類燃燒劑 99
參考文獻(xiàn) 101
第7章 氧族元素 102
7.1 氧族簡介 102
7.2 氧 103
7.2.1 氧的成鍵特征 103
7.2.2 氧分子和氧分子離子 103
7.2.3 臭氧 106
7.2.4 氧和p區(qū)元素的氧化物 109
7.2.5 過氧化氫 109
7.2.6 三氧化硫和二氧化硫 112
7.2.7 金屬氧化物 112
7.2.8 氧在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 113
7.3 硫 115
7.3.1 單質(zhì)硫的同素異形體 116
7.3.2 硫化氫、硫化物和多硫化物 117
7.3.3 硫的氧化物、含氧酸及其鹽 118
7.3.4 非金屬含氧酸結(jié)構(gòu)簡介 120
7.3.5 硫的其他含氧酸及其鹽 121
7.3.6 硫的生物作用 123
7.3.7 硫元素在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 124
7.4 硒和碲 125
7.4.1 硒的簡介 125
7.4.2 硒的化學(xué)性質(zhì) 126
7.4.3 碲的簡介 127
7.4.4 硒和碲的含氧酸 127
7.4.5 金屬的硫化物、硒化物和碲化物 128
7.4.6 硒在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 128
7.4.7 碲在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 129
7.5 釙 131
7.5.1 釙元素簡介 131
7.5.2 釙元素在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 131
參考文獻(xiàn) 132
第8章 鹵族元素 134
8.1 引言 134
8.2 鹵素單質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì) 135
8.2.1 與單質(zhì)作用 136
8.2.2 鹵素間的置換反應(yīng) 137
8.2.3 與水（酸、堿）作用 137
8.3 鹵素化合物的物理與化學(xué)性質(zhì) 138
8.3.1 鹵化氫與氫鹵酸 138
8.3.2 鹵素氧化物 139
8.3.3 鹵素的含氧酸及其鹽 140
8.4 鹵素在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 143
8.4.1 含氟化合物 143
8.4.2 含氯化合物 146
8.4.3 含溴化合物 147
8.4.4 含碘化合物 147
參考文獻(xiàn) 147
第9章 惰性氣體 149
9.1 惰性氣體性質(zhì) 149
9.2 惰性氣體的發(fā)現(xiàn) 149
9.3 惰性氣體化學(xué)的建立 150
9.4 惰性氣體應(yīng)用 151
9.5 惰性氣體化合物的應(yīng)用 153
9.5.1 原子能反應(yīng)堆工藝 153
9.5.2 核燃料工業(yè) 154
9.5.3 化學(xué)及化學(xué)工業(yè) 155
9.5.4 其他 156
參考文獻(xiàn) 158
第10章 鈦、釩副族 160
10.1 鈦副族元素的性質(zhì) 160
10.1.1 鈦副族元素概述 160
10.1.2 鈦 161
10.1.3 鋯 164
10.1.4 鉿 166
10.2 釩副族元素的性質(zhì) 167
10.2.1 釩副族元素概述 167
10.2.2 單質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì) 168
10.2.3 重要化合物的物理和化學(xué)性質(zhì) 170
10.3 鈦釩副族元素的應(yīng)用 174
10.3.1 航空用鈦釩合金 174
10.3.2 國內(nèi)外航空用鈦釩合金應(yīng)用現(xiàn)狀 184
10.4 總結(jié)與展望 195
參考文獻(xiàn) 195
第11章 鉻、錳副族 199
11.1 鉻副族元素 199
11.1.1 鉻的單質(zhì) 201
11.1.2 三價鉻Cr(Ⅲ)的化合物 201
11.1.3 六價鉻Cr(Ⅵ)的化合物 203
11.1.4 鉬元素和鎢元素 205
11.1.5 鉻副族元素的應(yīng)用 206
11.2 錳副族元素 210
11.2.1 錳的單質(zhì) 211
11.2.2 錳的化合物 211
11.2.3 锝元素和錸元素 214
11.2.4 錳副族元素的應(yīng)用 215
參考文獻(xiàn) 216
第12章 鐵系、鉑系 218
12.1 鐵系 218
12.1.1 鐵系物質(zhì)簡介 218
12.1.2 鐵系化合物 219
12.1.3 鐵系元素化學(xué)反應(yīng) 226
12.1.4 鐵系材料的應(yīng)用 228
12.2 鉑系 234
12.2.1 鉑系物質(zhì)簡介 234
12.2.2 鉑系化合物及化學(xué)反應(yīng) 235
12.2.3 鉑系材料的應(yīng)用 237
參考文獻(xiàn) 244
第13章 銅、鋅副族 246
13.1 銅副族元素 246
13.1.1 銅的性質(zhì)與用途 246
13.1.2 銀的性質(zhì)與用途 253
13.1.3 金的性質(zhì)與用途 259
13.2 鋅副族元素 265
13.2.1 鋅的性質(zhì)與用途 265
13.2.2 鎘的性質(zhì)與用途 271
13.2.3 汞的性質(zhì)與用途 275
參考文獻(xiàn) 281
第14章 稀土元素 284
14.1 稀土元素特性 285
14.1.1 稀土元素的制備 285
14.1.2 稀土元素的發(fā)色原理及光譜特性 286
14.1.3 稀土元素的主要物理化學(xué)性質(zhì) 286
14.2 我國稀土資源概況 287
14.3 稀土元素的名稱由來及應(yīng)用概況 288
14.4 稀土材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 295
14.4.1 稀土永磁材料在信息技術(shù)中的應(yīng)用 295
14.4.2 稀土鋼在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 297
14.4.3 高性能稀土鎂合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 299
14.5 稀土材料應(yīng)用前景及發(fā)展發(fā)向 300
14.5.1 稀土材料應(yīng)用前景 300
14.5.2 稀土產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向 301
參考文獻(xiàn) 301
第15章 原子核化學(xué) 303
15.1 原子核化學(xué)發(fā)展史 303
15.1.1 α、β和γ射線的研究 303
15.1.2 幾個著名的核反應(yīng) 304
15.1.3 重核的裂變和輕核的聚變 306
15.2 原子核化學(xué)基本知識 307
15.2.1 原子核的半徑 308
15.2.2 結(jié)合能 308
15.2.3 核自旋 309
15.2.4 磁偶極矩 309
15.2.5 原子核的宇稱 310
15.2.6 原子核的衰變 310
15.2.7 核反應(yīng) 311
15.2.8 核裂變 311
15.3 原子核化學(xué)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用 313
15.4 核輻射對航天器的影響 316
參考文獻(xiàn) 317
第16章 碳增強(qiáng)高分子復(fù)合材料 318
16.1 引言 318
16.1.1 碳材料 318
16.1.2 復(fù)合材料 320
16.1.3 碳增強(qiáng)復(fù)合材料 321
16.2 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 321
16.2.1 碳纖維 321
16.2.2 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料簡介 325
16.2.3 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用 329
16.3 碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料 331
16.3.1 碳納米管 331
16.3.2 碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料簡介 334
16.3.3 碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料的性能 335
16.3.4 碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用 336
16.4 石墨烯增強(qiáng)復(fù)合材料 339
16.4.1 石墨烯 339
16.4.2 石墨烯增強(qiáng)復(fù)合材料簡介 340
16.4.3 石墨烯增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用 345
參考文獻(xiàn) 346
第17章 仿生石墨烯納米復(fù)合材料 348
17.1 引言 348
17.1.1 天然鮑魚殼的界面結(jié)構(gòu) 349
17.1.2 石墨烯獨特的物理性能 350
17.1.3 仿生石墨烯納米復(fù)合材料設(shè)計原理 351